JP2567526Y2 - 光学式センサ - Google Patents
光学式センサInfo
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- JP2567526Y2 JP2567526Y2 JP1992090770U JP9077092U JP2567526Y2 JP 2567526 Y2 JP2567526 Y2 JP 2567526Y2 JP 1992090770 U JP1992090770 U JP 1992090770U JP 9077092 U JP9077092 U JP 9077092U JP 2567526 Y2 JP2567526 Y2 JP 2567526Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、センサの検出部を構成
する導光部材と、投光素子及び受光素子との間を光ファ
イバにて連結するようにした光学式センサに関する。
する導光部材と、投光素子及び受光素子との間を光ファ
イバにて連結するようにした光学式センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のセンサとして、例えば液面セン
サがある。これは、図６に示すように導光部材として例
えば石英製の光ファイバからなる検出用光ファイバ１を
有しており、その検出用光ファイバ１の下端が円錐状に
磨かれてプリズム部２が形成されている。また、この検
出用光ファイバ１の上端は平坦面となるように磨かれ、
ここに投光用光ファイバ３と受光用光ファイバ４とが突
き合わせ状態で連結され、両ファイバ３，４の他端には
投光素子及び受光素子（図示せず）が設けられている。
サがある。これは、図６に示すように導光部材として例
えば石英製の光ファイバからなる検出用光ファイバ１を
有しており、その検出用光ファイバ１の下端が円錐状に
磨かれてプリズム部２が形成されている。また、この検
出用光ファイバ１の上端は平坦面となるように磨かれ、
ここに投光用光ファイバ３と受光用光ファイバ４とが突
き合わせ状態で連結され、両ファイバ３，４の他端には
投光素子及び受光素子（図示せず）が設けられている。
【０００３】上記構成において、投光素子から投射され
た光は投光用光ファイバ３を通って検出用光ファイバ１
に入射する。このとき、液面が検出用光ファイバ１のプ
リズム部２に達していない場合には、プリズム部２は大
気と接しているから、ここで全反射して図６（Ａ）に示
すように検出用光ファイバ１内を逆に戻り、受光用光フ
ァイバ４を通って受光素子に入射する。しかし、液面が
上昇して検出用光ファイバ１のプリズム部２が液体に浸
されるようになると、プリズム部２において全反射が行
われなくなるため、同図（Ｂ）に示すように、投光用光
ファイバ３からの光は検出用光ファイバ１のプリズム部
２から液中に入射するようになり、結局、検出用光ファ
イバ１から受光用光ファイバ４に戻らず、受光素子に入
射しなくなる。これにて、液面が検出用光ファイバ１の
プリズム部２まで達したことが検出されるのである。
た光は投光用光ファイバ３を通って検出用光ファイバ１
に入射する。このとき、液面が検出用光ファイバ１のプ
リズム部２に達していない場合には、プリズム部２は大
気と接しているから、ここで全反射して図６（Ａ）に示
すように検出用光ファイバ１内を逆に戻り、受光用光フ
ァイバ４を通って受光素子に入射する。しかし、液面が
上昇して検出用光ファイバ１のプリズム部２が液体に浸
されるようになると、プリズム部２において全反射が行
われなくなるため、同図（Ｂ）に示すように、投光用光
ファイバ３からの光は検出用光ファイバ１のプリズム部
２から液中に入射するようになり、結局、検出用光ファ
イバ１から受光用光ファイバ４に戻らず、受光素子に入
射しなくなる。これにて、液面が検出用光ファイバ１の
プリズム部２まで達したことが検出されるのである。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】ところで、投光用及び
受光用の両光ファイバ３，４は、検出用光ファイバ１の
端面にできるだけ密着するように配置されるが、それで
も両者間に僅かなエアギャップが生ずることは避け得な
い。このようなエアギャップが発生すると、図７に誇張
して示すように、投光用光ファイバ３からの光が検出用
光ファイバ１の端面において反射し、その反射光が受光
用光ファイバ４に入射してしまうことがある。これで
は、Ｓ／Ｎ比が悪くなり、正確な液面検出ができなくな
るという問題を生ずる。
受光用の両光ファイバ３，４は、検出用光ファイバ１の
端面にできるだけ密着するように配置されるが、それで
も両者間に僅かなエアギャップが生ずることは避け得な
い。このようなエアギャップが発生すると、図７に誇張
して示すように、投光用光ファイバ３からの光が検出用
光ファイバ１の端面において反射し、その反射光が受光
用光ファイバ４に入射してしまうことがある。これで
は、Ｓ／Ｎ比が悪くなり、正確な液面検出ができなくな
るという問題を生ずる。
【０００５】なお、かかる反射による悪影響を避けるた
めに、図８に示すように光ファイバを使用せず、レンズ
５とハーフミラー６とによって光学系を構成するものも
提供されている。しかし、これでは微妙な光軸調整が必
要になる上に、全体の大形化及びコストアップを招くと
いう問題がある。
めに、図８に示すように光ファイバを使用せず、レンズ
５とハーフミラー６とによって光学系を構成するものも
提供されている。しかし、これでは微妙な光軸調整が必
要になる上に、全体の大形化及びコストアップを招くと
いう問題がある。
【０００６】本考案は上記事情に鑑みてなされ、従っ
て、その目的は、低コストで、光ファイバと導光部材と
の間の光の反射を抑えることによりＳ／Ｎ比を高くして
正確な検出を行うことができる光学式センサを提供する
ところにある。
て、その目的は、低コストで、光ファイバと導光部材と
の間の光の反射を抑えることによりＳ／Ｎ比を高くして
正確な検出を行うことができる光学式センサを提供する
ところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本考案の光学式センサ
は、センサの検出部を構成する導光部材と、一端面が投
光素子又は受光素子に連結され他端面が導光部材の非検
出側端部に突き合わせ状態に連結された投光用光ファイ
バ及び受光用光ファイバとを有し、投光素子からの光を
投光用光ファイバを介して導光部材に案内すると共に、
導光部材からの検出光を受光用光ファイバを介して受光
素子に入射させるようにしたものにおいて、導光部材は
非検出側端部に互いに反対方向に傾斜する一対の斜面部
を有し、導光部材と投光用光ファイバ及び受光用光ファ
イバとは互いに軸芯方向が一致した状態で各斜面部に投
光用光ファイバ及び受光用光ファイバの夫々が対向配置
されているところに特徴を有する。
は、センサの検出部を構成する導光部材と、一端面が投
光素子又は受光素子に連結され他端面が導光部材の非検
出側端部に突き合わせ状態に連結された投光用光ファイ
バ及び受光用光ファイバとを有し、投光素子からの光を
投光用光ファイバを介して導光部材に案内すると共に、
導光部材からの検出光を受光用光ファイバを介して受光
素子に入射させるようにしたものにおいて、導光部材は
非検出側端部に互いに反対方向に傾斜する一対の斜面部
を有し、導光部材と投光用光ファイバ及び受光用光ファ
イバとは互いに軸芯方向が一致した状態で各斜面部に投
光用光ファイバ及び受光用光ファイバの夫々が対向配置
されているところに特徴を有する。
【０００８】
【作用】投光素子からの光は投光用光ファイバを通って
導光部材に案内され、さらに、その導光部材を通って検
出光となり、受光用光ファイバに入射する。この投光素
子からの光は、その一部が導光部材の投光用光ファイバ
との突き合わせ面で反射光となっても、突き合わせ面に
形成した斜面部によって受光用光ファイバから離れる側
に向けられるので、その反射光が受光用光ファイバに入
射することはない。しかも、投光用と受光用の両光ファ
イバの端面がいずれも導光部材の斜面部に対向するよう
に構成されているから、両光ファイバのうちどちらの一
方の光ファイバを投光素子に連結しても、導光部材での
反射光が他方の光ファイバに戻る心配がなく、両光ファ
イバを区別せずに導光部材に組み付けることができる。
導光部材に案内され、さらに、その導光部材を通って検
出光となり、受光用光ファイバに入射する。この投光素
子からの光は、その一部が導光部材の投光用光ファイバ
との突き合わせ面で反射光となっても、突き合わせ面に
形成した斜面部によって受光用光ファイバから離れる側
に向けられるので、その反射光が受光用光ファイバに入
射することはない。しかも、投光用と受光用の両光ファ
イバの端面がいずれも導光部材の斜面部に対向するよう
に構成されているから、両光ファイバのうちどちらの一
方の光ファイバを投光素子に連結しても、導光部材での
反射光が他方の光ファイバに戻る心配がなく、両光ファ
イバを区別せずに導光部材に組み付けることができる。
【０００９】
【考案の効果】以上述べたように、本考案の光学式セン
サによれば、導光部材に向けて投射された光が反射して
受光素子に入射することを防止できるから、Ｓ／Ｎ比を
向上させることができ、もって正確な検出を行うことが
できるようになるという優れた効果を奏する。しかも、
両光ファイバを区別することなく導光部材に組み付ける
ことができるから組付性がよい。
サによれば、導光部材に向けて投射された光が反射して
受光素子に入射することを防止できるから、Ｓ／Ｎ比を
向上させることができ、もって正確な検出を行うことが
できるようになるという優れた効果を奏する。しかも、
両光ファイバを区別することなく導光部材に組み付ける
ことができるから組付性がよい。
【００１０】
【実施例】以下本考案を液面センサに適用した一実施例
について図１ないし図５を参照して説明する。本実施例
においては、センサの検出部を構成する導光部材として
は例えば石英製の検出用光ファイバ１１を利用してい
る。この検出用光ファイバ１１の先端は例えば９０度の
角度をなす円錐状に研磨されてプリズム部１２とされ、
遮光性の外被１３にて覆った状態で、基端側が例えばス
テンレス製の接続筒１４の下端側から挿入されて接着剤
により固定されている。
について図１ないし図５を参照して説明する。本実施例
においては、センサの検出部を構成する導光部材として
は例えば石英製の検出用光ファイバ１１を利用してい
る。この検出用光ファイバ１１の先端は例えば９０度の
角度をなす円錐状に研磨されてプリズム部１２とされ、
遮光性の外被１３にて覆った状態で、基端側が例えばス
テンレス製の接続筒１４の下端側から挿入されて接着剤
により固定されている。
【００１１】一方、上記接続筒１４の上端には、外被１
７を被せた２本の光ファイバ１５，１６が挿入され、接
着剤２１によって固定されている（図４参照）。一方
は、投光素子１８に連結された投光用光ファイバ１５で
あり、他方は受光素子１９に連結された受光用光ファイ
バ１６である。そして、各光ファイバ１５，１６の先端
は、接続筒１４内にて検出用光ファイバ１１の端面と突
き合わせ状態となっており、投光素子１８からの光を投
光用光ファイバ１５を通して検出用光ファイバ１１に投
射すると共に、検出用光ファイバ１１から戻される検出
光を受光用光ファイバ１６を通して受光素子１９に入射
させるようにしている。
７を被せた２本の光ファイバ１５，１６が挿入され、接
着剤２１によって固定されている（図４参照）。一方
は、投光素子１８に連結された投光用光ファイバ１５で
あり、他方は受光素子１９に連結された受光用光ファイ
バ１６である。そして、各光ファイバ１５，１６の先端
は、接続筒１４内にて検出用光ファイバ１１の端面と突
き合わせ状態となっており、投光素子１８からの光を投
光用光ファイバ１５を通して検出用光ファイバ１１に投
射すると共に、検出用光ファイバ１１から戻される検出
光を受光用光ファイバ１６を通して受光素子１９に入射
させるようにしている。
【００１２】さて、上記検出用光ファイバ１１のうち上
端部に位置する突き合わせ面には、図２に拡大して示す
ように左右両側に外周側が下降傾斜する斜面部２０ａ，
２０ｂが形成されている。そして、図２に示すように投
光用及び受光用の各光ファイバ１５，１６の端面は、そ
れらの軸線に垂直な平坦面をなし、それらが各斜面部２
０ａ，２０ｂにそれぞれ対向している。なお、上記斜面
部２０ａ，２０ｂの傾斜角度は、検出用光ファイバ１１
の軸線に垂直な面に対して４５度以下とすることが望ま
しい。
端部に位置する突き合わせ面には、図２に拡大して示す
ように左右両側に外周側が下降傾斜する斜面部２０ａ，
２０ｂが形成されている。そして、図２に示すように投
光用及び受光用の各光ファイバ１５，１６の端面は、そ
れらの軸線に垂直な平坦面をなし、それらが各斜面部２
０ａ，２０ｂにそれぞれ対向している。なお、上記斜面
部２０ａ，２０ｂの傾斜角度は、検出用光ファイバ１１
の軸線に垂直な面に対して４５度以下とすることが望ま
しい。
【００１３】上記構成において、投光素子１８から投射
された光は、投光用光ファイバ１５を通って検出用光フ
ァイバ１１内に入射する。ここで、液面が未だ検出用光
ファイバ１１のプリズム部１２を浸す高さまで達してい
ない場合には、検出用光ファイバ１１内に入射した光
は、図５（Ｂ）に示すようにプリズム部１２にて全反射
して戻り、検出光として受光用光ファイバ１６を通って
受光素子１９に入射する。ところが、液面がプリズム部
１２を浸す高さに達すると、プリズム部１２における反
射が行われなくなるため、図５（Ａ）に示すように投光
素子１８からの光が液中に入射することになり、検出光
が受光素子１９までほとんど到達しなくなる。これに
て、受光素子１９への入射光量を測定することによっ
て、液面が検出用光ファイバ１１のプリズム部１２まで
達したか否かを検出することができるのである。
された光は、投光用光ファイバ１５を通って検出用光フ
ァイバ１１内に入射する。ここで、液面が未だ検出用光
ファイバ１１のプリズム部１２を浸す高さまで達してい
ない場合には、検出用光ファイバ１１内に入射した光
は、図５（Ｂ）に示すようにプリズム部１２にて全反射
して戻り、検出光として受光用光ファイバ１６を通って
受光素子１９に入射する。ところが、液面がプリズム部
１２を浸す高さに達すると、プリズム部１２における反
射が行われなくなるため、図５（Ａ）に示すように投光
素子１８からの光が液中に入射することになり、検出光
が受光素子１９までほとんど到達しなくなる。これに
て、受光素子１９への入射光量を測定することによっ
て、液面が検出用光ファイバ１１のプリズム部１２まで
達したか否かを検出することができるのである。
【００１４】ところで、投光素子１８からの光が投光用
光ファイバ１５を通って検出用光ファイバ１１内に入射
するとき、一部は検出用光ファイバ１１の端面にて反射
することがある。しかし、本実施例では、検出用光ファ
イバ１１の端面には外周側に向かって傾く斜面部２０
ａ，２０ｂが形成されているため、ここで反射しても、
反射光は外側に向かい、受光用光ファイバ１６に入射す
ることがない。従って、投光素子１８からの光がプリズ
ム部１２を経ることなく直接に受光素子１９に入射する
ことが未然に防止され、Ｓ／Ｎ比を大きく高めることが
できて正確な液面検出が可能になる。
光ファイバ１５を通って検出用光ファイバ１１内に入射
するとき、一部は検出用光ファイバ１１の端面にて反射
することがある。しかし、本実施例では、検出用光ファ
イバ１１の端面には外周側に向かって傾く斜面部２０
ａ，２０ｂが形成されているため、ここで反射しても、
反射光は外側に向かい、受光用光ファイバ１６に入射す
ることがない。従って、投光素子１８からの光がプリズ
ム部１２を経ることなく直接に受光素子１９に入射する
ことが未然に防止され、Ｓ／Ｎ比を大きく高めることが
できて正確な液面検出が可能になる。
【００１５】なお、上述のように投光用光ファイバ１５
からの光が検出用光ファイバ１１の端面において反射し
て受光用光ファイバ１６に入射することを防止するに
は、本来、検出用光ファイバ１１のうち投光用光ファイ
バ１５に対向する部分においてのみ傾斜面を形成すれば
足る。しかし、特に本実施例では、検出用光ファイバ１
１の端面に２つの斜面部２０ａ，２０ｂを設けるように
した。これにて、組立時に投光用及び受光用の両光ファ
イバ１５，１６を区別することなく組立を行うことがで
き、その作業が簡単になる。
からの光が検出用光ファイバ１１の端面において反射し
て受光用光ファイバ１６に入射することを防止するに
は、本来、検出用光ファイバ１１のうち投光用光ファイ
バ１５に対向する部分においてのみ傾斜面を形成すれば
足る。しかし、特に本実施例では、検出用光ファイバ１
１の端面に２つの斜面部２０ａ，２０ｂを設けるように
した。これにて、組立時に投光用及び受光用の両光ファ
イバ１５，１６を区別することなく組立を行うことがで
き、その作業が簡単になる。
【００１６】本考案は上記し且つ図面に示す実施例に限
定されるものではなく、例えば次のような変形が可能で
ある。
定されるものではなく、例えば次のような変形が可能で
ある。
【００１７】（イ）上記実施例では、光ファイバ１１を
センサの検出部を構成する導光部材として利用するよう
にしたが、導光部材は光ファイバに限らず、ガラス製或
いは透明プラスチック製の導光ブロックにて構成しても
よい。
センサの検出部を構成する導光部材として利用するよう
にしたが、導光部材は光ファイバに限らず、ガラス製或
いは透明プラスチック製の導光ブロックにて構成しても
よい。
【００１８】（ロ）上記実施例では、光ファイバ１１の
先端にプリズム部１２を形成して液面センサとして利用
できるようにしたが、これに限らず、例えば導光部材の
先端部に空隙部を形成し、この空隙部を光が透過するよ
うに構成し、その透過光量に応じて検出動作を行う光学
式センサに適用することもできる。要するところ、本考
案は導光部材に光ファイバから光を入射させる構成の光
学式センサに広く適用することができるものである。
先端にプリズム部１２を形成して液面センサとして利用
できるようにしたが、これに限らず、例えば導光部材の
先端部に空隙部を形成し、この空隙部を光が透過するよ
うに構成し、その透過光量に応じて検出動作を行う光学
式センサに適用することもできる。要するところ、本考
案は導光部材に光ファイバから光を入射させる構成の光
学式センサに広く適用することができるものである。
【図１】本考案の一実施例を示す縦断面図
【図２】同じく要部の拡大断面図
【図３】図１の III−III 線に沿う断面図
【図４】図１のIV−IV線に沿う断面図
【図５】液面検出時の様子を示す断面図
【図６】従来の液面センサを示す側面図
【図７】従来の液面センサにおける不具合を説明する拡
大側面図
大側面図
【図８】従来の異なる例を示す側面図
１１…検出用光ファイバ（導光部材） １５，１６…光ファイバ １８…投光素子 １９…受光素子 ２０ａ，２０ｂ…斜面部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−67946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−89680（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−276947（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−145944（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−4573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−28643（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−134543（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−111443（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−170039（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 センサの検出部を構成する導光部材と、
一端面が投光素子又は受光素子に連結され他端面が前記
導光部材の非検出側端部に突き合わせ状態に連結された
投光用光ファイバ及び受光用光ファイバとを有し、前記
投光素子からの光を前記投光用光ファイバを介して前記
導光部材に案内すると共に、前記導光部材からの検出光
を前記受光用光ファイバを介して前記受光素子に入射さ
せるようにしたものにおいて、 前記導光部材は前記非検出側端部に互いに反対方向に傾
斜する一対の斜面部を有し、前記導光部材と前記投光用
光ファイバ及び前記受光用光ファイバとは互いに軸芯方
向が一致した状態で前記各斜面部に前記投光用光ファイ
バ及び前記受光用光ファイバの夫々が対向配置されてい
ることを特徴とする光学式センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992090770U JP2567526Y2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 光学式センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992090770U JP2567526Y2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 光学式センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0647851U JPH0647851U (ja) | 1994-06-28 |
| JP2567526Y2 true JP2567526Y2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=14007846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992090770U Expired - Fee Related JP2567526Y2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | 光学式センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567526Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2979625B1 (fr) | 2011-09-02 | 2013-08-30 | Thales Sa | Systeme optique de detection de l'etat d'enroulement d'un cable sur un treuil |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5489680A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical measuring method and optical measuring apparatus |
| JPH0267946A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Minolta Camera Co Ltd | 反射情報測定装置 |
-
1992
- 1992-12-10 JP JP1992090770U patent/JP2567526Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0647851U (ja) | 1994-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |